鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:986次 | 2021年10月09日
科學(xué)家研究可大幅提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換率方法
由洛杉磯大學(xué)加州分校(UCLA)材料工程學(xué)系的華裔教授楊陽(yáng)(YangYang)領(lǐng)軍的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了新的方法,能大幅提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率,同時(shí)改善傳統(tǒng)硅晶太陽(yáng)能面板稀土昂貴與制程污染問(wèn)題。
由于用來(lái)生產(chǎn)硅晶太陽(yáng)能板的硅土價(jià)格高昂,制造過(guò)程又會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重污染,相關(guān)各界近年來(lái)一直試圖研發(fā)效能較高、污染較低又比較廉價(jià)的替代方法,理論效率達(dá)50%的鈣鈦礦太陽(yáng)能板便是其一。經(jīng)過(guò)七個(gè)月的努力,楊陽(yáng)在博士后研究員陳棋和周歡萍等人的共同努力下,成功找出新的方法,將光電轉(zhuǎn)化效能從3%提高至16%,且改善了以往鈣鈦礦太陽(yáng)能板無(wú)法兼顧面積與效能的問(wèn)題。
《世界新聞網(wǎng)》引述楊陽(yáng)的說(shuō)法,他表示:「鈣鈦礦太陽(yáng)能電池有兩種原料,舊制程方法是用烤的,但兩種材料沸點(diǎn)不同,無(wú)法烤得很均勻,造成接口的電子傳遞效率變差,使得整體的轉(zhuǎn)換效率下降?!挂虼怂麄兏挠谜翦兎▽⒁环N原料「蒸到」另一種原料里,創(chuàng)造出表面均勻的薄膜,藉此提高傳導(dǎo)效能。面積雖然只有一平方公吋,效能卻遠(yuǎn)高于過(guò)去同尺寸的鈣鈦礦太陽(yáng)能。楊陽(yáng)表示,希望進(jìn)一步將光電轉(zhuǎn)換效率提高到20%。
楊陽(yáng)從事太陽(yáng)能電池研究十多年,他表示:「大家都在找最好的太陽(yáng)能電池來(lái)源,硅晶太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效能高,大約18%,但制程必須耗費(fèi)大量的電力,其電費(fèi)至少要五年才能回收,加上原料硅土昂貴、污染高,事實(shí)上并不理想?!苟}鈦礦絕比較硅晶電池更優(yōu)秀。
《世界新聞網(wǎng)》指出,鈣鈦礦是一種人為合成的陶瓷氧化物,因此沒(méi)有資源耗盡的問(wèn)題;再加上這類材料制程簡(jiǎn)便,成本可以大幅下降,商用潛力無(wú)限。楊陽(yáng)團(tuán)隊(duì)的研究報(bào)告于一月十五日出版的《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊》(JournaloftheAmericanChemicalSociety)出刊。
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